结合锆石块料的材料和方法技术

一种通过结合多个锆石部件制造大型锆石块料的方法，以及用于该方法的结合材料。本发明专利技术使得能够在无需使用更大尺寸等压压制设备的情况下制造大型锆石块料。本发明专利技术特别可用来制造大尺寸等压槽，该等压槽用于制造玻璃片的熔合下拉法，所述玻璃片用于例如制造ＬＣＤ。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用来形成锆石块料的材料和方法。具体来说，本专利技术涉及用来结合锆 石块料，以形成较大尺寸的锆石块料的材料和方法。本专利技术可以用于例如用于制造玻璃片 的熔合下拉法所用的大尺寸等压槽。
技术介绍
熔合下拉法是一种用来制造用于LCD显示器的具有未受破坏的表面质量的高 质量玻璃基片的主要方法。附图说明图1中显示了用于熔合下拉法的成形装置，通常称为等压槽 (isopipe).此图所示的等压槽100具有槽103和楔形件107。通过入口管101将玻璃熔体 引入所述槽中。使得玻璃熔体物流从所述槽的两侧溢流，沿着槽和楔形件的两侧面向下流 动。两股玻璃物流在楔形件109的底部结合，它们在此处熔合起来，形成单个玻璃片111，该 玻璃片具有两个未受破坏的表面，所述表面在成形过程中没有与等压槽表面接触。在用来 制造所述等压槽的常规方法中，锆石在被称为等压压制机的机器中被等压压制成较大的块 料(所谓的“生坯体”)，然后在例如高于1500°C的高温下进行烧制。在烧制过程中，锆石晶 粒生长并堆砌，将生坯体转化为致密的陶瓷体。通常在烧制的过程中会观察到生坯体发生 显著的收缩。所述烧制过的致密的陶瓷块料在正常的等压槽操作条件下具有相对稳定的结 构和密度，然后将其切割至等压槽所需的形状和尺寸。多年来，IXD面板制造商所用的IXD玻璃基片的尺寸在稳定地增大。玻璃基片越 宽，则需要越宽的等压槽。传统上，由单一整块的锆石块料机械加工形成等压槽。可以理 解，人们需要更大的等压压制机来制造更宽的锆石块料，以适合于基于整块锆石陶瓷材料 的更大尺寸的等压槽。当考虑对烧制后的锆石块料机械加工以及烧制过程中生坯体的收缩 的时候，由于等压槽的尺寸从一代发展到下一代而增大，会需要大得多的等压压制机。较大 的等压压制机需要很高的基建投资，使其可能不能使用，尤其是对于大尺寸玻璃基片，例如 Gen-IO (观50 X 3050mm)，Gen-ll，G-12或更高型号的基片来说。另外，对过大过重的块料进 行加工会带来技术难题，例如形成裂纹的可能性更高，晶粒分布不均勻，较低的生坯密度和 烧制密度，以及较低的强度等，随着制品尺寸增大，这些问题会变得更加突出。因此，人们需要一种用来制造大尺寸锆石陶瓷体的有效而高效率的方法。本专利技术 满足了这些需求和其他需求。专利技术概述本专利技术的第一方面提供一种制造锆石块料的方法，该方法包括以下步骤(i)提供具有要结合的表面的多个锆石部件；(ii)对所述多个要结合的锆石部件的表面界面处施加包含锆石颗粒的结合材 料；(iii)使所述要结合的表面接触；以及(iv)将所述界面加热到至少1000°C的温度，以在界面处进行结合。在本专利技术第一方面的某些实施方式中，在步骤(ii)中，所述结合材料还包含二氧化钛颗粒；以及任选的烧结助剂。在本专利技术第一个方面的某些实施方式中，在步骤(ii)中，所述结合材料中的锆石 颗粒的平均尺寸小于2微米，在某些实施方式中小于1微米。在本专利技术第一个方面的某些实施方式中，在步骤(ii)中，所述结合材料还包含平 均尺寸小于1微米的二氧化钛颗粒。在本专利技术第一个方面的某些实施方式中，在步骤(ii)中，所述结合材料还包含二 氧化钛颗粒，其中，所述二氧化钛的总重量百分数高于结合材料的0. 1%。在本专利技术第一个方面的某些实施方式中，在步骤(ii)中，所述结合材料还包含二 氧化钛颗粒，所述二氧化钛颗粒以溶胶的形式存在。在本专利技术第一个个方面的某些实施方式中，在步骤(ii)中，所述结合材料是浆 液，在某些实施方式中是水性浆液。在本专利技术第一方面的某些实施方式中，在步骤(i)中，所述锆石部件具有要结合 的互锁连接件。在本专利技术第一个方面的某些实施方式中，在步骤(ii)中，所述结合材料在步骤 (iii)之前预先施加到所述连接件的表面上。在本专利技术第一个方面的某些实施方式中，步骤(i)中提供的要结合的锆石部件中 的至少一个部件未曾在高于1500°C的温度下处理过。在本专利技术第一个方面的某些实施方式中，步骤(i)中提供的要结合的锆石部件中 的至少一个部件未曾在高于1000°c的温度下处理过。在本专利技术第一方面的某些实施方式中，在步骤(iii)中，所述锆石部件和界面经 历奥斯瓦尔特熟化过程。在本专利技术第一方面的某些实施方式中，在步骤(iii)中，所述锆石部件和界面被 加热到至少1500°C的温度。在本专利技术第一个方面的某些实施方式中，步骤(i)中提供的要结合的锆石部件中 的至少一个部件已经在步骤(ii)之前在高于1000°C的温度预烧结过。在本专利技术第一个方面的某些实施方式中，步骤(i)中提供的要结合的锆石部件中 的至少一个部件已经在步骤(ii)之前在高于1400°C的温度预烧结过。在本专利技术第一个方面的某些实施方式中，步骤(i)中提供的要结合的锆石部件中 的至少一个部件已经在步骤(ii)之前在高于1500°C的温度预烧结过。在本专利技术第一个方面的某些实施方式，在步骤(iii)的至少部分的过程中，在垂 直于要结合的表面的方向使所述锆石部件受到压缩力。在本专利技术第一个方面的某些实施方式中，将结合材料过量填充在所述结合界面 处。在本专利技术第一个方面的某些实施方式中，所述方法还包括以下步骤(V)(ν)在结合部位对块料的外表面进行机械加工，使得外表面基本平坦，并且没有凸 起或凹陷。根据本专利技术的第二个方面，提供了一种用来结合锆石块料的结合材料，其包含(I)锆石颗粒；(II) 二氧化钛颗粒；以及(III)任选的烧结助剂，例如SiO2, Y2O3和F%03。在根据本专利技术第二个方面的结合材料的某些实施方式中，所述锆石颗粒的平均尺 寸小于2微米，在某些实施方式中小于1微米。在根据本专利技术的第二个方面的结合材料的某些实施方式中，所述二氧化钛颗粒的 平均尺寸小于1微米。在根据本专利技术第二个方面的结合材料的某些实施方式中，所述二氧化钛颗粒的总重量百分数高于0.1%。在根据本专利技术第二个方面的结合材料的某些实施方式中，所述二氧化钛颗粒以溶 胶的形式存在。在根据本专利技术第二个方面的结合材料的某些实施方式中，所述二氧化钛颗粒的平 均尺寸小于10微米。在根据本专利技术第二个方面的结合材料的某些实施方式中，所述结合材料是浆液， 在某些实施方式中是水性浆液。在根据本专利技术第二个方面的结合材料的某些实施方式中，所述结合材料包含有机 粘合剂。在根据本专利技术第二个方面的结合材料的某些实施方式中，所述结合材料包含至少一种氧锆盐。在根据本专利技术第二个方面的结合材料的某些实施方式中，所述结合材料包含胶态二氧化钛。根据本专利技术的第三方面，提供一种制造用于熔融拉制玻璃制造工艺的锆石等压槽 的方法，该方法包括以下步骤(i)提供具有要结合的表面的多个锆石部件；(ii)将以上关于本专利技术第一个方面所述以及以下详述的包含锆石的结合材料施 加于要结合的多个锆石部件表面的界面；(iii)通过将所述界面加热到至少1000°C、在某些实施方式中至少1200°C、在某 些实施方式中至少1400°C、在某些实施方式中至少1500°C，从而制得结合的锆石块料；以 及(iv)将步骤(iii)制得的结合的锆石块料机械加工至所需的等压槽的形状和尺 寸。本专利技术的各方面的一个或多个实施方式具有以下优点。首先，可以在无需使用大 型昂贵的等压压制设备的条件下制造大型锆石主本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造锆石块料的方法，该方法包括以下步骤：　　（ｉ）提供具有要结合的表面的多个锆石部件；　　（ｉｉ）对所述多个要结合的锆石部件的表面的界面处施加包含锆石颗粒的结合材料；　　（ｉｉｉ）使所述要结合的表面接触；以及　　（ｉｖ）将所述界面加热到至少１０００℃的温度，以在界面处进行结合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US61/126,2672008年5月2日1.一种制造锆石块料的方法，该方法包括以下步骤(i)提供具有要结合的表面的多个锆石部件；( )对所述多个要结合的锆石部件的表面的界面处施加包含锆石颗粒的结合材料；(iii)使所述要结合的表面接触；以及(iv)将所述界面加热到至少1000°C的温度，以在界面处进行结合。2.如权利要求1所述的制造锆石块料的方法，其特征在于，在步骤(ii)中，结合材料还 包含二氧化钛颗粒；以及任选的烧结助剂。3.如权利要求1或2所述的制造锆石块料的方法，其特征在于，所述锆石颗粒的平均尺 寸小于2微米。4.如权利要求2所述的制造锆石块料的方法，其特征在于，所述二氧化钛的总重量百 分数高于0.1%。5.如以上权利要求中任一项所述的制造锆石块料的方法，其特征在于，步骤(i)中提 供的锆石部件具有要结合的互锁连接件。6.如以上权利要求中任一项所述的制造锆石块料的方法，其特征在于，所述步骤(i) 提供的要结合的锆石部件中的至少一个部件未曾在高于1500°C的温度下处理过。7.如以上权利要求中任一项所述的制造锆石块料的方法，其特征在于，在步骤(iii) 中，将锆石部件和界面加热到至少1500°C的温度。8.如以上权利要求中任一项所述的制造锆石块料的方法，其特征在于，所述步骤(i) 提供的要结合的锆石部件中的至少一个部件已经在步骤(ii)之前在高于1000°C的温度下 预烧结过。9.如以上权利要求中任一项所述的制造锆石块料的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·P·安迪葛，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US